Дәріс тақырыбы: Тұрақты электр тогы. Магнит өрісі.

Жоспары:

1. Электр қозғаушы күш.

2. Ом заңдары. Өткізгіштердің кедергісі.

3. Токтың қуаты және жұмысы. Джоуль – Ленц заңы

4. Магнит өрісі және оның ерекшеліктері

5. Магнит ағыны. Ампер күші

 

Егер өткізгіште электр өрісін туғызатын болсақ, онда зарядтар реттелген қозғалыста болады. Оның оң зарядтары өріске (яғни, кернеулік бағытына) бағыттас та, теріс зарядтар оған қарама – қарсы қозғалады. Сөйтіп, электр тогы деп, электрлік зарядтардың бағытталған қозғалысын айтамыз.

Электр тогы оң заряд тасушыларының да, теріс заряд тасушыларының да қозғалысы әсерінен туындауы мүмкін. Теріс зарядтың бір бағыттағы қозғалысы, шама жағынан сондай қарама – қарсы бағыттағы оң зарядтың қозғалысына бара – бар. Ток бағытына оң тасушылардың орын ауыстыру бағыты алынады. Ток әдетте потенциалдар айырмасы теңескенге дейін болады.

Өріс әсерінен өткізгіштерде пайда болатын токты өткізгіштегі ток деп атайды. Ал зарядтарды өзі тұрған ортамен қоса көшіретін болса, онда бұл кезде пайда болған токты конвекциялық ток деп атайды.

Электр тогы ток күші деп аталатын шамамен сипатталады. Ток күші – уақыт бірлігі ішінде берілген өткізгіштің көлденең қимасынан өтетін зарядтар шамасы:

(9.1)

Бұл өрнек токтың лездік мәнін сипаттайды. Егер токтың күші мен бағыты уақыт өтуіне сәйкес өзгермейтін болса, онда мұндай ток тұрақты ток деп аталады:

(9.2)

Мұндағы q - өткізгіштің көлденең қимасы арқылы t уақыт ішінде өтетін электр заряды. Ток күшінің өлшеміне – 1 ампер (А) алынады. Электр тогы өзі өткен бет бойынша біркелкі таралмауы да мүмкін. Электр тогы сан жағынан ток тығыздығы деген шамамен сипатталады. Сонымен ток тығызыдығы деп өткізгіштің бірлік көлденең қимасынан өтетін ток күшін айтамыз:

(9.3)

Егер де ток өткізгіштің көлденең қимасынан біркелкі өтпесе, онда ток тығыздығы: .

Ток тығыздығы – векторлық шама. Оның бағыты ток бағытына, яғни бірыңғай бағытталған оң зарядтар қозғалысына бағыттас болады. Ток тығыздығының өлшеміне алынады.

Енді ток күшін және оның тығыздығын өткізгіштегі зарядтардың реттелген қозғалысының жылдамдығы арқылы өрнектейік. Егер өткізгіштегі заряд тасушылар саны n және оның әрқайсысының заряды боса, онда бірлік dt уақыт ішінде S көлденең қима арқылы өтетін зарядтар шамасы dq = nevSdt,

J = dq/dt = envS.

Ал өткізгіштегі ток тығыздығы

. (9.4)